专利名称：销齿传动长冲程抽油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开采石油的抽油机，特别涉及一种销齿传动长冲 程抽油机。
背景技术：
机械采油装备中有杆泵装置(抽油机，抽油杆，抽油泵)占绝大 多数。其中提供动力的地面设备--抽油机大体上可分为游梁式和无游 梁式两个大类，其中游梁式抽油机是传统形式。游梁式抽油机的主要 优点是结构简单，皮实耐用和使用维护方便。但其外形尺寸和整机重 量与冲程长度基本上成正比关系，油田使用的游梁式抽油机其冲程长
度一般都超不过6米(冲程超过6米，游梁式抽油机将十分庞大和笨 重)。游梁式抽油机的衍生机型也存在类似的问题u
已有的无游梁抽油机程度不同的改善了游梁式抽油机的不足。但 其中大多数的机型受限于仍采用传统的刚性光杆，其冲程一般也不超 过8至10米。
随着油田深井和超深井的开采，老油田高含水后期开采以及稠 油，低渗透等油田的"难动用储量"的开采对抽油机提出了大提升力， 超长冲程，更好的综合技术特性和经济性能的要求。
销齿传动长冲程抽油机是基于上述要求，针对小泵深抽，大泵排 液，稠油热采和低渗透油层采油工艺的新型抽油机。它具有超长冲程， 良好的平衡性能，较小的换向冲击等特点，从而减小系统的冲程损失， 提高效率，延长机杆泵的使用寿命，减少故障节约维护费用。
发明内容
本发明涉及一种用于开采地下石油的抽油机，尤其是能提供10米以上冲程的销齿传动长冲程抽油机。
图1所示的销齿传动长冲程抽油机，包括电机，减速器，机架， 天轮，销齿传动机构，柔性光杆，液压平衡系统，控制箱；电机(1) 和液压泵-马达(9)与减速器(3)连接共同使齿轮(4)驱动销轮(6) 和一体的天轮(5)正反向转动，从而带动缠绕在天轮上的柔性光杆
(7)作上下方向的往复循环运动，柔性光杆(7)上端与天轮(5) 外缘在B处固定连接，下端A方向连接抽油杆。抽油杆最下端连接 抽油泵。销齿传动机构由主动的齿轮(4)与被动的销轮、6)相互啮 合。将动力由减速器(3)的输出轴传递给柔性光杆(7)并将天轮(5) 的正反向转动转变为柔性光杆(7)的上下方向的直线运动。液压平 衡系统由液压泵-马达(9)蓄能器(12)油箱(11)串联组成，柔性 光杆(7)上行时液压泵-马达(9)是液马达，其消耗蓄能器(12) 中存储的压力能对系统做功;柔性光杆(7)下行时液压泵-马达(9) 是液压泵，其吸收抽油杆柱下行时所释放的重力势能，以液压能的形 式存储在蓄能器中以供下次使用，此过程每个周期重复一次。连接于 天轮轴的角位移传感器(13)实时将柔性光杆(7)的位移参数传输 给控制箱(14)控制电机(1)按设定的采油工艺要求正反向转动。 柔性光杆(7)其原理是将传统抽油机系统的悬绳器和抽油光杆的功 能合并，其长度方向可承受拉力载荷，同时可弯曲缠绕在天轮(5) 的外缘上，图2示意了柔性光杆(7)由芯体部(7. 1)和外包复层(7. 2) 构成。其长度方向是等截面的，其横截面可以是圆形，长圆形或园角 矩形。心体部(7.1)是钢丝，钢丝绳，钢带或是高强度的高分子材 料的索状物。外包复层(7.2)是表面光滑耐磨的金属材料或高分子 材料。
本发明的有益效果是，克服了游梁式抽油机的缺陷，采用销齿传 动，柔性光杆，液压平衡和可控制的换向技术，综合了已有长冲程抽油机的优点，结构简单皮实可靠，操纵维护方便，是一种全新的抽油 机。
图1是本发明销齿传动长冲程抽油机的原理示意图。
图2是本发明销齿传动长冲程抽油机的柔性光杆的横截面示意图。
图3是本发明销齿传动长冲程抽油机具体实施方式
的光杆速度变 化曲线示意图。其中水平轴是时间轴，垂直方向是速度轴。
图4是本发明销齿传动长冲程抽油机的具体实施方式
侧视方向示 意图。其中双点划线以下是油井。
图5是本发明销齿传动长冲程抽油机的具体实施方式
正视方向示意图。
图6是本发明销齿传动长冲程抽油机的具体实施方式
天轮退让示 意图。
图中l电机，2皮带轮，3减速器，齿轮4， 5天轮，6销轮，7 柔性光杆，8联轴器及制动器，9液压泵-马达，IO管路，ll油箱， 12蓄能器，13角位移传感器，14控制箱，15控制线缆，16机架；A 柔性光杆下端与抽油杆连接方向，B柔性光杆上端与天轮固定连接 处。7.1芯体部，7.2外包复层
具体实施例方式
图3，图4，图5，图6示意了销齿传动长冲程抽油机的具体实施 方式。其要点是电机(1)采用变频电机或多速电机，通过一级皮 带减速将动力经皮带轮(2)传递给减速器(3)的输入轴。输入轴的另 一端通过连接联轴器-制动器(8)与液压泵-马达(9)的旋转轴连接, 液压泵-马达(9)的高压油口通过油管(10)连接蓄能器U2)，低 压油口接通油箱(11)。减速器(3)采用常规游梁式抽油机的通用的标准二级圆柱齿轮减速器，其输出轴连接齿轮(4),齿轮(4)与安 装并固定在天轮(5)外缘上的销轮(6)相互啮合，销轮(6)是围 成圆环状的链状体。柔性光杆(7)呈弯曲状缠绕在天轮(5)的外缘
上， 一端固定，另一端连接抽油杆柱及抽油泵。角位移传感器门3) 连接天轮")的转动轴，通过控制线缆U5)接通控制^i U"相 电机(1),控制箱(14)连接外电源。
按下控制箱启动按钮，电机通电并按图3所示的速度曲线控制光 杆和抽油杆柱的运动；角位移传感器将位移信号传送给控制箱。控制 箱可以调定冲程长度及上下行的换向点；可以调定井下抽油泵的防冲 距；可以设定电机的转速及变速规律以适应不同的采油工艺要求。抽 油杆柱下行过程中释放重力势能，重力矩通过减速器传递给液压泵-马达，液压泵-马达将液压油从油箱泵入蓄能器直到光杆下行中止； 反之，抽油杆柱上行过程中蓄能器中的高压液体释放压力能推动液压 马达转动，使抽油杆柱上行增加其重力势能直到上行中止。然后开始 下一个循环，如此周而复始由井下的抽油泵不停地将井液提升到地 面。当按下停止按钮时电机断电同时制动器动作，抽油机停lh工作。
天轮直径的尺寸决定抽油机的最大冲程:例如天轮直径为6米时， 抽油机的最大冲程可达18米。图6示意修井作业时天轮可退让的距
权利要求
1.一种销齿传动长冲程抽油机，包括电机，减速器，机架，天轮，销齿传动机构，柔性光杆，液压平衡系统，控制箱，其特征在于电机(1)和液压泵-马达(9)与减速器(3)连接共同使齿轮(4)驱动销轮(6)和一体的天轮(5)正反向转动，从而带动缠绕在天轮上的柔性光杆(7)作上下方向的往复循环运动，柔性光杆(7)上端与天轮(5)外缘在B处固定连接，下端A方向连接抽油杆。
2. 根据权利要求1所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征在于 销齿传动机构由主动的齿轮(4)与被动的销轮(6)相互啮合。
3. 根据权利要求1所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征在于 柔性光杆(7)其原理是将传统抽油机系统的悬绳器和抽油光杆的 功能合并，其长度方向可承受拉力载荷，同时可弯曲舞绕在天轮(5 ) 的外缘上，柔性光杆(7 )由芯体部(7. 1)和外包复层(7. 2 )构 成。
4. 根据权利要求1，3所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征在于: 柔性光杆(7)延长度方向是等截面的，其横截面可以是圃形，长 圃形或园角矩形。
5. 根据权利要求l， 3， 4所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征 在于柔性光杆(7)的心体部(7.1)是钢丝，钢丝绳，钢带或是 高强度的高分子材料的索状物。
6. 根据权利要求1， 3， 4，所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征 在于柔性光杆(7 )的外包复层(7. 2 )是表面光滑封磨的金 属材料或髙分子材料。
7. 根据权利要求1所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征在于液 压平衡系统由液压泵-马达(9 )蓄能器(12 )油箱(11 )串联组成， 柔性光杆(7)上行时液压泵-马达(9)是液马达，柔性光杆(7) 下行时液压泵-马达(9 )是液压泵。
8. 根据权利要求1所述的销齿传动长冲程抽油机，其特征在于连 接于天轮轴的角位移传感器(13)实时将柔性光杆(7)的位移参 数传输给控制箱(14)控制电机(1)按设定的采油工艺要求正反 向转动。
全文摘要
本发明涉及一种开采石油的抽油机，特别涉及一种销齿传动长冲程抽油机，它包括电机，减速器，机架，天轮，销齿传动机构，柔性光杆，液压平衡系统，控制箱。本发明的有益效果是，克服了游梁式抽油机的缺陷，采用销齿传动，柔性光杆，液压平衡和可控制的换向技术，综合了已有长冲程抽油机的优点，结构简单皮实可靠，操纵维护方便，是针对小泵深抽，大泵排液，稠油热采和低渗透油层采油的工艺而设计的新型抽油机。
文档编号E21B43/00GK101555781SQ200810084598
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月10日 优先权日2008年4月10日
发明者敏 姚 申请人:敏 姚